WO2008038638A1 - Pompe à palettes à débit variable - Google Patents

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pressure
rotor
radial width
pressure plate
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Yukio Uchida
Norikatsu Hoshina
Michiya Hiramoto
Jun Soeda
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Hitachi, Ltd.
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    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/108Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with an axial surface, e.g. side plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04C14/18Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • F04C14/223Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C15/0088Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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    • F04C2/3441Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C2/3442Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution

Definitions

  • the invention according to claim 2 is characterized in that the depth of the lubricating groove is set to a range larger than 25 percent of the radial width of the lubricating groove.
  • the invention according to claim 3 is characterized in that a radial width of the lubricating groove is set in a range of 15% to 20% of a radial width of the seal surface.
  • the distance from the center of the radial width of the lubricating groove to the inner peripheral surface of the through hole is set so as to satisfy the above condition, whereby the radial position of the lubricating groove is set. It is possible to secure an appropriate seal area of the seal surface while securing a necessary amount of lubrication on the sliding contact surface between the rotor and the pressure plate, where the rotor is not excessively biased. Thereby, the leakage of the working fluid from the back pressure groove can be more effectively suppressed.
  • variable displacement vane pump includes an annular adapter ring 4 fitted and fixed in a housing space 2a formed with a front bob, and an adapter ring 4
  • An annular cam ring 6 that can swing around a swing fulcrum pin 5 in a substantially elliptical space, and is rotatably arranged on the inner peripheral side of the cam ring 6 and is passed through the pump body 1
  • a rotor 8 connected to the drive shaft 7.
  • a substantially arc-shaped first discharge port 19 and a plurality of discharge holes 20 communicating with the first discharge port 19 are formed on the inner side surface 11a on the collector 8 side.
  • the pressure flow discharged from the pump chamber 13 The body is introduced into the discharge-side pressure chamber 21 formed in the bottom of the accommodation space 2a in the front body 2 through the first discharge port 19 and the discharge holes 20, and is not shown in the figure formed in the pump body 1. By being discharged through the discharge passage, it is sent to a hydraulic power cylinder of a power steering device (not shown).
  • a flow rate control valve 30 for controlling the discharge amount of the pump is provided in a direction orthogonal to the drive shaft 7 inside the upper end side of the front body 2.
  • the flow control valve 30 includes a spool valve 32 slidably received in a valve hole 31 formed in the front body 2, and the spool valve 32 in the left direction in the figure.
  • a valve spring 34 that is urged to abut against the plug 33 of the valve strainer 31 and is formed between the plug 33 and the tip of the spool valve 32, and has a fluid pressure upstream of the metering orifice (not shown).
  • the high pressure chamber 35 into which the pressure fluid in the discharge side pressure chamber 21 is introduced the intermediate pressure chamber 36 that accommodates the valve spring 34 and into which the fluid pressure downstream of the metering orifice is introduced,
  • the spool valve 32 piles on the spring pressure of the valve spring 34 and moves to the right in the figure. Yes.
  • the seal member 46 includes a low-pressure zone Lp that communicates the inside and outside of the outer peripheral area of the second suction hole 22a to the suction side on the outer surface l ib of the pressure plate 11. And a high-pressure zone Hp communicating with the discharge side, and as shown in FIG. 7, the fluid pressure (low-pressure) introduced from the relief passage 23 into the inner low-pressure zone Lp surrounded by the seal member 46 The fluid pressure (high pressure) introduced from the discharge-side pressure chamber 21 is applied to the high-pressure zone Hp outside the seal member 46! /.
  • the second suction-side back pressure groove 47 and the second discharge-side back pressure groove 48 are connected to the back pressure grooves 47, 48 by communication grooves 49a, 49b that are relatively shallow compared to the back pressure grooves 47, 48.
  • the both ends of each other communicate with each other.
  • variable displacement vane pump when the pump operation is performed, the pressure plate 11 is pressed toward the rotor 8 by the pump discharge pressure, and the entire inner surface 11 a of the pressure plate 11 is The inner surface 8d of the rotor 8 is in sliding contact. At this time, since the gap C is formed between the inner side surface 11a of the pressure plate 11 and the inner side surface 8d of the rotor 8, the pressure plate 11 has a substantially central portion that protrudes most. As a result, the outer peripheral area of the through hole 26 is most strongly pressed against the inner surface 8 d of the rotor 8.
  • the depth D of the lubricating groove 44 is set in a range larger than 25 percent of the radial width W2 of the lubricating groove 44, good lubricating action of the lubricating groove 44 can be obtained. did it. As a result, the depth D of sufficient lubrication in the lubrication groove 44 can be obtained.
  • the range was found to be a range above the thick line in FIG. 6, that is, a range greater than 25 percent of the radial width W2.
  • the lubricating groove 44 is formed in a substantially annular shape in longitudinal section, it is possible to circulate the working fluid in the lubricating groove 44, and further improve the lubricity of the lubricating groove 44. Can be planned.
  • the shape of the lubrication groove 44 can be freely set.
  • the sintered material is a porous material, the working fluid accumulates in the extremely small holes, so that the lubricity when the pressure plate 11 is in sliding contact with the rotor 8 is further improved. Can do.
  • the side surfaces 11 a and l ib are pressed by the fluid pressure (high pressure) on the discharge side, that is, the both side surfaces 11 1.
  • the fluid pressure (high pressure) on the discharge side that is, the both side surfaces 11 1.
  • the portion in the low pressure zone Lp is formed as the narrow groove portion 52 so that the portion that is not easily deformed in the axial direction even when a pressure difference occurs between the both side surfaces 11 a, l ib.
  • the force S improves the sealability of the sliding contact surface between the shear plate 1 1 and the rotor 8.
  • Claim (3) The lubrication groove is provided in a portion of the pressure plate where deformation due to pump discharge pressure is large, and the portion where the deformation is small seals between the inner surface of the rotor. 2.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a variable displacement vane pump according to the present invention, and is an enlarged view of the main part of FIG. 7 for explaining the main part of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of A-A spring in FIG.

Description

明 細 書
可変容量型べーンポンプ
技術分野
[0001] 本発明は、例えば車両のパワーステアリング装置に適用された可変容量型べーン ポンプの改良に関する。
背景技術
[0002] 例えば車両のパワーステアリング装置に適用される従来の可変容量型べ一ンポン プとしては、例えば以下の特許文献 1に記載されたものが知られている。
[0003] この可変容量型べーンポンプは、フロントボディの収容空間内に揺動可能に設けら れたカムリングと、該カムリングの内周側に回転自在に配置され、径方向に沿って放 射状に形成されたスロット内にベーンを出没自在に収容するロータと、該ロータの内 側面に摺接するプレツシャプレートと、を備え、前記フロントボディの収容空間の一端 側開口力 Sリアボディによって閉塞されている。
[0004] 前記ロータには、前記スロットに開口する背圧孔が軸方向に沿って貫通形成される と共に、前記プレツシャプレートの内側面には、前記背圧孔に対応する位置に、ボン プ吐出圧を貯留する吐出室に接続されたほぼ円弧状の背圧溝が切欠形成されてい る。そして、ポンプの吐出圧を、前記背圧溝を介して前記背圧孔に導入することによ つてべーンが突出し、該ベーンがカムリングの内周面に摺接することにより、隣接対 向する両ベーン、ロータの外周面、カムリングの内周面、プレツシャプレートの外側面 及びリアボディの内側面によってポンプ室が画成されるようになつている。
[0005] また、前記プレツシャプレートとロータとの各摺接面には、周方向へ互いに所定の 間隔をもってほぼ円環状に配置された横断面ほぼ円弧状の複数のディンプルが穿 設されている。このディンプルは、プレツシャプレートの各背圧溝からプレツシャプレ ートとロータとの間に形成された僅かな間隙を介して流入する高圧の作動油を一旦 貯留して、プレツシャプレートとロータとの各摺接部分を潤滑するようになっている。こ れにより、プレツシャプレートとロータとの摺接面の焼き付き防止が図られている。 特許文献 1 :特開 2000— 337267号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] ところで、近年では、パワーステアリング装置おいて、例えば操舵アシスト力のさらな る低減化などの要請から、高レ、ポンプ吐出圧を有する可変容量型べーンポンプが望 まれている。
[0007] しかしながら、従来の可変容量型べーンポンプにあっては、ポンプ吐出圧をより高く 設定した場合には、より高い押圧力によって前記プレツシャプレートが前記ロータに 押し付けられるために、単に前記ディンプルを設けるのみではプレツシャプレートと口 一タの摺接面の焼き付きを充分に防止することができないという問題があった。
[0008] 本発明は、このような技術的課題に着目して案出されたものであって、プレツシャプ レートとロータとの摺接面における焼き付きを確実に防止し得る可変容量型べーンポ ンプを提供するものである。
課題を解決するための手段
[0009] 請求項 1に記載の発明は、内部に収容空間を有するフロントボディと、前記収容空 間を閉塞するリアボディと、を突き合わせてなるポンプボディと、該ポンプボディ内に 貫装されて回転自在に支持された駆動軸と、該駆動軸の外周に固定され、前記収容 空間内に収容されたロータと、該ロータの径方向に放射状に切欠形成された複数の スロット内にそれぞれ出没自在に収容されたべーンと、前記ロータの外周側に揺動 可能に設けられて、隣接する前記各べーンと前記ロータと共に複数のポンプ室を画 成するカムリングと、前記ロータ及びカムリングの内側面と前記収容空間の底面との 間に挟持状態に配置され、前記収容空間の底部側からポンプ吐出圧を受けることに よって前記ロータ側に押圧されて前記ロータの内側面と摺接するプレツシャプレート と、前記カムリングの外周側に形成されて、該カムリングの偏心量を制御する第 1流 体圧力室及び第 2流体圧力室と、前記第 1流体圧力室又は第 2流体圧力室の圧力 を制御する圧力制御手段と、を備え、前記リアボディ又は前記プレツシャプレートの 前記ロータ側の各内側面のうち少なくとも一方に設けられて、前記各ポンプ室の容積 が増大する領域に開口する一つの吸入ポート及び前記各ポンプ室の容積が減少す る領域に開口する一つの吐出ポートと、前記プレツシャプレートに軸方向に沿って貫 通形成されて前記駆動軸が揷通する貫通孔と、前記プレツシャプレートの内側面に おける前記ロータとの摺接面に形成され、前記スロットの底部側に圧力流体を供給す る背圧溝と、該背圧溝と前記貫通孔との間に形成されて、前記ロータの内側面と摺 接するシール面と、該シール面に周方向に沿って形成された潤滑溝と、を有する可 変容量型べーンポンプにおいて、前記潤滑溝の径方向幅を、前記シール面の径方 向幅の 10パーセントから 25パーセントの範囲に設定すると共に、前記潤滑溝の径方 向幅の中心から前記貫通孔の内周面までの距離を、前記シール面の径方向幅の 24 パーセントから 70パーセントの範囲に設定したことを特徴としている。
[0010] この発明によれば、前記潤滑溝を、前記条件を満足するように形成したことによって
、ポンプの吐出圧を大きく設定した場合であっても、前記ロータとプレツシャプレートと の摺接面を効果的に潤滑することが可能となる。これによつて、前記シール面のシー ノレ性の低下を抑制しつつ、前記ロータとプレツシャプレートとの焼き付きを確実に防 止すること力 Sでさる。
[0011] 請求項 2に記載の発明は、前記潤滑溝の深さを、該潤滑溝の径方向幅の 25パー セントより大きレ、範囲に設定したことを特徴として!/、る。
[0012] この発明によれば、前記潤滑溝の深さを、前記条件を満足するように設定したこと から、該潤滑溝内により多くの流体を導入させることができ、前記潤滑溝の潤滑性能 の向上が図れる。これによつて、前記ロータとプレツシャプレートとの焼き付きをより確 実に防止することができる。
[0013] 請求項 3に記載の発明は、前記潤滑溝の径方向幅を、前記シール面の径方向幅 の 15パーセントから 20パーセントの範囲に設定したことを特徴としている。
[0014] この発明によれば、前記潤滑溝の径方向幅を、前記条件を満足するように設定した ことによって、該潤滑溝の径方向幅を必要以上に拡大せずに適度な潤滑量のみを 確保することが可能となり、前記潤滑溝の潤滑性とシール性の両立が図れる。これに よって、前記ロータとプレツシャプレートとの摺接面において最適な潤滑作用が得ら れ、前記ロータとプレツシャプレートとの焼き付きをより確実に防止することができる。
[0015] 請求項 4に記載の発明は、前記潤滑溝の径方向幅の中心から前記貫通孔の内周 面までの距離を、前記シール面の径方向幅の 30パーセントから 45パーセントの範囲 に設定したことを特徴として!/、る。
[0016] この発明によれば、前記潤滑溝の径方向幅の中心から前記貫通孔の内周面まで の距離を、前記条件を満足するように設定したことによって、該潤滑溝の径方向位置 が過度に偏倚することがなぐ前記ロータとプレツシャプレートとの摺接面において必 要な潤滑量を確保しつつ、前記シール面の適度なシール面積を確保することが可能 となる。これにより、前記背圧溝からの作動流体の漏出をより効果的に抑制することが できる。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明に係る可変容量型べーンポンプの各実施の形態を図面に基づいて 詳述する。なお、本実施の形態は、この可変容量型べーンポンプを、従来と同様に 車両のパワーステアリング装置に適用したものを示している。
[0018] すなわち、この可変容量型べーンポンプは、図 7及び図 8に示すように、フロントボ 形成された収容空間 2a内に嵌着固定された円環状のアダプタリング 4と、該アダプタ リング 4のほぼ楕円形の空間内に揺動支点ピン 5を中心として揺動自在な円環状の カムリング 6と、該カムリング 6の内周側に回転自在に配置され、前記ポンプボディ 1 内に揷通された駆動軸 7に連結されたロータ 8と、を備えている。
[0019] 前記カムリング 6は、軸方向幅が前記アダプタリング 4よりも若干小さく形成され、前 記ロータ 8に対して偏心した状態で前記収容空間 2a内に配置されていると共に、前 記揺動支点ピン 5及びこれとほぼ対向した位置にあるシール部材 9を介して第 1流体 圧力室 10aと第 2流体圧力室 10bを隔成している。
[0020] 前記ロータ 8は、ほぼ円盤状に形成され、前記カムリング 6とほぼ同じ軸方向幅を有 しており、カムリング 6と共に軸方向の両側面が前記リアボディ 3と前記フロントボディ 2 の収容空間 2aの底部側に配置された焼結材からなる円盤状のプレツシャプレート 11 によって図 2に示すような僅かな隙間 Cを介して挟持状態に配置されている。
[0021] また、前記ロータ 8は、図外のエンジンによって前記駆動軸 7が回転駆動されると図 9の矢印方向(反時計方向)に回転するようになっていて、外周部には、円周方向の 等間隔位置に放射方向に沿ったスロット 8aが複数形成されている。この各スロット 8a 内には、複数のベーン 12がそれぞれ前記カムリング 6の内周面方向へ放射状に出 没自在に保持されている。また、前記各スロット 8aの内周側端部には、ほぼ円形状の 背圧室 8bが連続一体に設けられて!/、る。
[0022] そして、前記カムリング 6とロータ 8との間に形成される空間内には、隣接する二枚 のべーン 12によってポンプ室 13が形成されており、カムリング 6を、前記揺動支点ピ ン 5を支点として揺動させることによって、このポンプ室 13の容積を増減させるように なっている。
[0023] 前記第 2流体圧力室 10bには、圧縮コイルばね 14が配置されていて、前記カムリン グ 6が、前記第 1流体圧力室 10a側へ、つまり、ポンプ室 13の容積が最大になる方向 へ常時付勢されている。
[0024] また、図 3及び図 8に示すように、前記ロータ 8の回転に伴って前記各ポンプ室 13 の容積が漸次拡大する吸入領域 Aにおける前記リアボディ 3のロータ 8側の内側面 3 aには、ほぼ円弧状の第 1吸入ポート 15が切欠形成されている。この第 1吸入ポート 1 5は、その中央部に、リアボディ 3内に形成された吸入通路 16に開口する第 1吸入孔 15aが貫通形成され、図外のリザーバタンクから吸入パイプ 17を介して前記吸入通 路 16内に導入された作動流体を、前記第 1吸入孔 15aを介して各ポンプ室 13に供 給するようになっている。
[0025] さらに、前記リアボディ 3の内側面 3aのほぼ中央位置には、図 7に示すように、前記 駆動軸 7の一端部を軸支する凹部 3bが形成されていると共に、この凹部 3bの底部側 には、前記吸入通路 16に連通する還流通路 18が形成されている。この還流通路 18 は、前記リアボディ 3の内側面 3aと前記ロータ 8におけるリアボディ 3側の外側面 8cと の間の隙間 Cより漏出して前記凹部 3b内に流入した作動流体を、前記吸入通路 16 へ還流し、前記第 1吸入孔 15aを介して再び前記第 1吸入ポート 15へ導入するように なっている。
[0026] 一方、図 3及び図 7に示すように、前記ロータ 8の回転に伴って前記各ポンプ室 13 の容積が漸次縮小していく吐出領域 Bにおける前記プレツシャプレート 11の前記口 ータ 8側の内側面 11aには、ほぼ円弧状の第 1吐出ポート 19と、これに連通する複数 の吐出孔 20と、が形成されている。そして、前記ポンプ室 13から吐出された圧力流 体は、前記第 1吐出ポート 19及び各吐出孔 20を介してフロントボディ 2における収容 空間 2aの底部に切欠形成された吐出側圧力室 21に導入され、前記ポンプボディ 1 に形成された図外の吐出通路を通じて吐出されることにより、図外のパワーステアリン グ装置の油圧パワーシリンダに送られるようになつている。
[0027] さらに、前記プレツシャプレート 11の内側面 11 aにおける前記リアポディ 3の第 1吸 入ポート 15と対向する位置には、該第 1吸入ポート 15とほぼ同形の第 2吸入ポート 2 2が切欠形成されている。この第 2吸入ポート 22は、その中央部に、フロントボディ 2 内に形成されたリリーフ通路 23に開口する第 2吸入孔 22aが貫通形成され、後述す る流量制御弁 30のリリーフバルブ 40から前記リリーフ通路 23を介して還流された作 動流体を、前記第 2吸入孔 22aを介して吸入側の各ポンプ室 13に供給するようにな つている。
[0028] また、前記リアポディ 3の内側面 3aにおける前記プレツシャプレート 11の第 1吐出ポ ート 19と対向する位置には、図 2に示すように、第 1吐出ポート 19とほぼ同形の第 2 吐出ポート 24が切欠形成されている。そして、この第 2吐出ポート 24の両端側には、 該第 2吐出ポート 24と比べて充分に狭い溝幅を有する細溝 25a, 25bが、前記第 1 吸入ポート 15の端部近傍の位置まで周方向に沿ってそれぞれ延設されており、これ によって、前記各ポンプ室 13内の急激な圧力変化による騒音の発生を抑制している
[0029] このように、前記リアボディ 3及びプレツシャプレート 11の各内側面 3a, 11aに、前 記第 1、第 2吸入ポート 15, 22及び第 1、第 2吐出ポート 19, 24をそれぞれ軸方向に ほぼ対称に設けることによって、前記各ポンプ室 13の軸方向両側の圧力バランスが 保たれている。
[0030] また、前記プレツシャプレート 11の中心位置には、図 7に示すように、前記駆動軸 7 が揷通される貫通孔 26が形成されていると共に、前記フロントボディ 2における前記 収容空間 2aの底部には、前記駆動軸 7の他端側を軸支する軸孔 2bが前記貫通孔 2 6と同軸となるように軸方向に沿って貫通形成されている。これらの貫通孔 26及び軸 孔 2bは、共に駆動軸 7の外径よりも若干大きい内径を有しており、該貫通孔 26及び 軸孔 2bの内周面と駆動軸 7の外周面との間に、前記プレツシャプレート 11の内側面 11 aと前記ロータ 8におけるプレツシャプレート 11側の内側面 8dとの間の隙間じより 漏出した作動流体が流入する筒状油通路 27が形成されている。
[0031] さらに、前記軸孔 2bの軸方向のほぼ中央位置には、内側面に環状溝 28aを有する シール部材 28が配設され、前記軸孔 2bの内周面と前記駆動軸 7の外周面との間が シールされている。そして、前記フロントボディ 2の内部には、一端側が前記シール部 材 28の環状溝 28aに臨設され、他端側が前記リリーフ通路 23に接続する還流通路 2 9が形成されており、前記筒状油通路 27内に流入した作動流体を、前記環状溝 28a を介してリリーフ通路 23へと還流させて、前記第 2吸入孔 22aを通じて再び前記第 2 吸入ポート 22へ導入するようになっている。
[0032] また、フロントボディ 2の上端側内部には、図 7に示すように、ポンプの吐出量を制 御する流量制御弁 30が、前記駆動軸 7と直交する方向に設けられている。この流量 制御弁 30は、図 8に示すように、前記フロントボディ 2内に形成された弁孔 31内に摺 動自在に収容されたスプール弁 32と、該スプール弁 32を図中左方向に付勢して弁 孑し 31のプラグ 33に当接させるバルブスプリング 34と、前記プラグ 33とスプール弁 32 の先端部との間に形成されて、図外のメータリングオリフィスの上流側の流体圧、つま り前記吐出側圧力室 21内の圧力流体が導入される高圧室 35と、前記バルブスプリ ング 34を収容し、前記メータリングオリフィスの下流側の流体圧が導入される中圧室 36と、を備えており、前記中圧室 36と前記高圧室 35の両圧力差が所定以上になる とスプール弁 32がバルブスプリング 34のばね圧に杭して図中右方向に移動するよう になっている。
[0033] 前記第 1流体圧力室 10aは、前記スプール弁 32が図 8中の左側に位置するときは 、第 1流体圧力室 10aと弁孔 31とを連通する連通路 38を介してスプール弁 32の外 周側に画成された低圧室 37に接続されている。この低圧室 37内には、前記吸入通 路 16から分岐して形成された図外の低圧通路を介して吸入通路 16からの低圧が導 入されるようになっている。
[0034] そして、前記各室 35, 36の差圧によってスプール弁 32が図 9中の右側に摺動した 場合には、前記低圧室 37が漸次遮断され、前記高圧室 35と連通して高圧な圧力流 体が導入されることとなる。すなわち、前記第 1流体圧力室 10a内には、低圧室 37の 流体圧と前記メータリングオリフィスの上流側の流体圧とが選択的に供給されるように なっている。
[0035] 一方、前記第 2流体圧力室 10bは、図 2に示すように、前記リアボディ 3の内側面 3a に形成されて第 1吸入ポート 15における第 2流体圧力室 10b側に偏寄した位置から 径方向外側に延設された連通溝 39を介して第 1吸入ポート 15に連通され、常時吸 入側の流体圧(低圧)が導入されるようになっている。
[0036] そして、前記スプール弁 32の内部に設けられたリリーフバルブ 40は、前記中圧室 3 6の圧力が所定以上に達したとき、つまり前記油圧パワーシリンダ内の作動圧力が所 定以上に達したときに、開放してこの圧力流体を前記リリーフ通路 23へ逃がすように なっている。
[0037] また、前記プレツシャプレート 11の内側面 11aには、図 3及び図 7に示すように、前 記吸入領域 Aにおいて前記各背圧室 8bに対向する位置に、所定の周方向長さを有 するほぼ円弧状の第 1吸入側背圧溝 41が切欠形成されて!/、る。この第 1吸入側背圧 溝 41は、その両端部に前記吐出側圧力室 21と連通する連通孔 41aがそれぞれ貫 通形成され、該各連通孔 41aを介して吐出側圧力室 21内の圧力流体の一部が前記 各背圧室 8bに供給されるようになっている。
[0038] さらに、前記吐出領域 Bにおける前記各背圧室 8bに臨む内側面位置には、前記第 1吸入側背圧溝 41とほぼ同形の第 1吐出側背圧溝 42が、第 1吸入側背圧溝 41に対 してほぼ対称(図 3中上下対称)となるように、該第 1吸入側背圧溝 41と同一円周上 に切欠形成されている。この第 1吐出側背圧溝 42は、前記吐出側圧力室 21に連通 する絞り孔 42aが軸方向に沿って穿設されており、該絞り孔 42aを介してポンプ吐出 圧が導入されるようになっている。
[0039] そして、前記プレツシャプレート 11の内側面 11aには、図 3に示すように、前記第 1 吸入側背圧溝 41及び第 1吐出側背圧溝 42によって前記貫通孔 26の外周域にほぼ 円環状のシール面 43が画成されると共に、このシール面 43には、前記ロータ 8との 摺接を潤滑する円環状の潤滑溝 44が周方向に沿って切欠形成されて!/、る。
[0040] この潤滑溝 44は、図 1及び図 3に示すように、横断面ほぼ矩形状に周方向へ沿つ て切れ目なく連続して形成され、前記シール面 43を外側シール面 43aと内側シール 面 43bとに画成している。そして、この潤滑溝 44は、前記貫通孔 26の内周面 26aを 基準として潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 Lが前記シール面 43の径方向 幅 W1の 24パーセントから 70パーセントの範囲となるように設定された径方向位置に 設けられている。なお、前記潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 Lについては 、本実施の形態では、後述する実験結果よつて特に良好な結果が得られた前記シー ル面 43の径方向幅 W1の 30パーセントから 45パーセントの範囲に設定されている。
[0041] さらに、前記潤滑溝 44は、径方向幅 W2が前記シール面 43の径方向幅 W1の 10 パーセントから 25パーセントの範囲に設定されると共に、深さ Dが前記シール面 43 の径方向幅 W1の 25パーセントよりも大きい範囲に設定されている。なお、前記潤滑 溝 44の径方向幅 W2について、本実施の形態では、後述する実験結果より特に良好 な結果が得られた前記シール面 43の径方向幅 W1の 15パーセントから 20パーセン トの範囲に設定されている。
[0042] また、前記フロントボディ 2における収容空間 2aの底面には、図 4及び図 7に示すよ うに、縦断面ほぼきのこ形状を成す環状のシール保持溝 45が切欠形成されている。 このシール保持溝 45は、図 4中の二点差線に示すように、前記プレツシャプレート 11 における前記収容空間 2aの底部側の外側面 l ibに対して、前記貫通孔 26の下半 側の外周域に沿うようにほぼ円弧状に形成されると共に、前記貫通孔 26の上半側の 外周域から径方向外側に延出して前記第 2吸入ポート 22の中央部を囲うように形成 されている。そして、このシール保持溝 45には、ゴム材料からなるシール部材 46が嵌 着保持されている。
[0043] このシール部材 46は、図 4に示すように、前記プレツシャプレート 11の外側面 l ib において、前記第 2吸入孔 22aの外周域の内外を、吸入側に連通する低圧帯 Lpと 吐出側に連通する高圧帯 Hpとに隔成し、図 7に示すように、該シール部材 46に囲ま れた内側の低圧帯 Lpに、前記リリーフ通路 23から導入される流体圧(低圧)を作用さ せ、前記シール部材 46の外側の前記高圧帯 Hpに、前記吐出側圧力室 21から導入 される流体圧(高圧)を作用させるようになって!/、る。
[0044] 一方、前記リアボディ 3の内側面 3aにおける前記プレツシャプレート 11の第 1吸入 側背圧溝 41と対向する位置には、図 2に示すように、前記第 1吸入側背圧溝 41とほ ぼ同形の第 2吸入側背圧溝 47が形成されている。さらに、前記リアボディ 3の第 1吐 出側背圧溝 42と対向する位置には、前記第 1吐出側背圧溝 42とほぼ同形の第 2吐 出側背圧溝 48が、第 2吸入側背圧溝 47に対してほぼ対称(図 2中上下対称)となる ように形成されている。なお、前記第 2吸入側背圧溝 47と第 2吐出側背圧溝 48とは、 該各背圧溝 47, 48と比べて比較的浅い連通溝 49a, 49bによって各背圧溝 47, 48 の両端部が相互に連通するようになっている。
[0045] そして、前記リアボディ 3の内側面 3aには、前記第 2吸入側背圧溝 47、前記第 2吐 出側背圧溝 48及び連通溝 49a, 49bによって前記凹部 3bの外周域にほぼ円環状の シール面 50が画成され、このシール面 50には、前記潤滑溝 44に対向する位置に、 該潤滑溝 44と同形の潤滑溝 51が切欠形成されて!/、る。
[0046] 次に、本実施の形態に係る可変容量型べーンポンプの特徴的な作用について、図 2に基づいて説明する。
[0047] 前記可変容量型べーンポンプは、ポンプ作動が行われると、前記プレツシャプレー ト 11がポンプ吐出圧によって前記ロータ 8側に押圧されて、プレツシャプレート 11の 内側面 11 a全体がロータ 8の内側面 8dに摺接する。このとき、プレツシャプレート 11 の内側面 11aとロータ 8の内側面 8dとの間に前記隙間 Cが形成されていることから、 プレツシャプレート 11は、中心部が最も突出するようなほぼ円弧状に変形し、前記貫 通孔 26の外周域がロータ 8の内側面 8dに最も強く押し付けられた状態となる。
[0048] そこで、プレツシャプレート 11の内側面 11aにおいてロータ 8との摺接によって最も 偏摩耗が発生しやす!/、前記シール面 43に、前述の条件を満足する前記潤滑溝 44 を設けたことにより、図 1中に破線で示すように、まず、前記第 1吸入側背圧溝 41及 び第 1吐出側背圧溝 42内の圧力流体が、前記隙間 Cを介して前記外側シール面 43 a側へと漏出する。そして、この外側シール面 43aとロータ 8との間に介入した圧力流 体は、該外側シール面 43aとロータ 8の内側面 8dとの摺接部を潤滑しながら潤滑溝 4 4内へと流入する。
[0049] 続!/、て、この潤滑溝 44内に流入した圧力流体は、該潤滑溝 44内に一旦貯留され た後、前記隙間 Cを介して潤滑溝 44から前記内側シール面 43b側へと流出する。そ して、前記内側シール面 43bとロータ 8との間に介入した圧力流体は、該内側シール 面 43bとロータ 8の内側面 8dとの摺接部を潤滑しつつ、プレツシャプレート 11の内周 側、すなわち前記筒状油通路 27内へと流入する。こうして、前記筒状油通路 27内に 流入した圧力流体は、前述のように、前記シール部材 28の環状溝 28a及び還流通 路 29を介して前記リリーフ通路 23へ導入され、第 2吸入孔 22aを通じて吸入側のポ ンプ室 13に戻される。
[0050] 以上のように、前記プレツシャプレート 11の内側面 11aにおけるシール面 43に前記 潤滑溝 44を設けることによって前述のような潤滑作用を得ることができる力 S、特に前 記潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 L、径方向幅 W2及び深さ Dをそれぞれ 前述のような数値範囲に設定したことによって、プレツシャプレート 11の内側面 11a 側における前記貫通孔 26の外周域の焼き付きを確実に防止できるというより優れた 潤滑作用を得られることが、以下に示すポンプ装置の耐久試験の試験結果から明ら 力、にされた。
[0051] 図 5は、前記潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 Lと径方向幅 W2をランダム に変更して前記耐久試験を行った結果を示したものであり、前記貫通孔 26の内側面 11a側の外周域において焼き付きが発生しなかった場合を〇印で判定し、焼き付き が生じてしまった場合を · · ·印で判定して!/、る。
[0052] すなわち、前記潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 Lを前記シール面 43の 径方向幅 W1の 24パーセント以下及び 70パーセント以上の各範囲に設定した場合 には、潤滑溝 44が径方向に偏倚しすぎてしま!/ヽ、前記外側シール面 43a又は内側 シール面 43bのシール面積が過小となり、該各シール面 43a, 43bの一方のシール 性が極端に低下してしまうため、潤滑溝 44の潤滑作用としては不十分であった。
[0053] これに対して、前記潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 Lを前記シール面 43 の径方向幅 W1の 24パーセントから 70パーセントの範囲に設定した場合には、潤滑 溝 44の良好な潤滑作用を得ることができた。そして、特に前記距離 Lを前記径方向 幅 W1の 30パーセントから 45パーセントの範囲に設定した場合には、潤滑溝 44の径 方向位置が過度に偏倚することがなぐ前記外側シール面 43a及び内側シール面 4 Obの適度なシール面積を確保することが可能となるため、優れたシール性能を保ち つつ、必要充分な潤滑作用が得られた。 [0054] 一方、前記潤滑溝 44の径方向幅 W2を前記シール面 43の径方向幅 Wlの 10パー セント以下に設定した場合には、前記径方向幅 W2が過小となってしまい、溝内に流 体をほとんど貯留することができないため、潤滑溝 44の充分な潤滑作用が得られな かった。また、潤滑溝 44の径方向幅 W2をシール面 43の径方向幅 W1の 25パーセ ント以上に設定した場合には、シール面 43のシール面積が過小となってしまい、該 シール面 43のシール性が極端に低下してしまうため、潤滑溝 44の潤滑作用としては 不十分であった。
[0055] これに対して、前記潤滑溝 44の径方向幅 W2を前記シール面 43の径方向幅 W1の
10パーセントから 25パーセントの範囲に設定した場合には、潤滑溝 44の良好な潤 滑作用を得ることができた。そして、図 5中の斜線部に示すように、特に前記径方向 幅 W2を前記径方向幅 W1の 15パーセントから 20パーセントの範囲に設定した場合 には、潤滑溝 44の径方向幅を必要以上に拡大せずに適度な潤滑量のみを確保す ることが可能となるため、潤滑溝 44の潤滑性とシール性の両立を図ることができ、最 適な潤滑作用が得られた。
[0056] この実験結果によって、前記潤滑溝 44にお!/、て充分な潤滑作用を得ることのでき る潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 L及び径方向幅 W2の範囲は、図 5の太 枠で示す範囲 Gであることが明らかにされた。
[0057] 図 6は、前記範囲 Gにおいて前記両パラメータ L, W2を任意の数値に固定して、潤 滑溝 44の深さ Dのみをランダムに変更して耐久試験を行った結果を示したものであり 、前述の実験結果と同様に、プレツシャプレート 11の摺接面に焼き付きが発生しなか つた場合を〇印で判定し、該摺接面に焼き付きが生じてしまった場合を…印で判定 している。
[0058] すなわち、前記潤滑溝 44の深さ Dを潤滑溝 44の径方向幅 W2の 25パーセントに 設定した場合には、潤滑溝 44の溝深さが過小となり、充分な量の流体を溝内に貯留 することができないため、潤滑溝 44の充分な潤滑作用を得ることができなかった。
[0059] これに対して、前記潤滑溝 44の深さ Dを潤滑溝 44の径方向幅 W2の 25パーセント より大きい範囲に設定した場合には、潤滑溝 44の良好な潤滑作用を得ることができ た。この結果、前記潤滑溝 44において充分な潤滑作用を得ることのできる深さ Dの 範囲は、図 6の太線よりも上の範囲、つまり前記径方向幅 W2の 25パーセントよりも大 きい範囲であることが明らかにされた。
[0060] したがって、この実施の形態によれば、前記プレツシャプレート 11のシール面 43に 、前記径方向位置 L及び径方向幅 W2の設定条件を満足するような前記潤滑溝 44を 設けたことによって、ポンプ吐出圧を大きく設定した場合であっても、プレツシャプレ ート 11の内側面 11aにおいて前記ロータ 8に対して最も強く押圧される前記貫通孔 2 6の外周域を効果的に潤滑することが可能となり、ロータ 8の内側面 8dとシール面 43 との間のシール性の低下を抑制しつつ、ロータ 8に対するプレツシャプレート 11の焼 き付きを確実に防止することができる。
[0061] 特に、前記潤滑溝 44の径方向幅の中心 Pまでの距離 Lをシール面 43の径方向幅 W1の 30パーセントから 45パーセントの範囲に設定し、かつ、前記潤滑溝 44の径方 向幅 W2をシール面 43の径方向幅 W1の 15パーセントから 20パーセントの範囲に設 定すれば、該潤滑溝 44の径方向位置が過度に偏倚することなぐ各シール面 43a, 43bの適度なシール面積を確保できると共に、潤滑溝 44の径方向幅を必要以上に 拡大させることなぐ必要な潤滑量のみを確保できる。これによつて、前記圧力流体の 漏出に伴うポンプ効率の低下の抑制と、ロータ 8とプレツシャプレート 11との摺接面に おける潤滑性と、を最も効率的に両立させることができる。
[0062] し力、も、前記潤滑溝 44の深さ Dを、シール面 43の径方向幅 W1の 25パーセントより 大きい範囲に設定したことによって、該潤滑溝 44内により多くの圧力流体を受容させ ることが可能となり、潤滑溝 44の潤滑性能を向上させることができるため、ロータ 8に 対するプレツシャプレート 11の焼き付きをより確実に防止することができる。
[0063] なお、前記リアボディ 3の内側面 3aにおいても、前記第 2吸入側背圧溝 47及び第 2 吐出側背圧溝 48から漏出した圧力流体によって前記潤滑溝 51を介して前記シール 面 50とロータ 8の外側面 8cとの間が潤滑されて、前記凹部 3bから前記還流通路 18 を通じて吸入側へ還流されることにから、前述のプレツシャプレート 11の内側面 11a における潤滑作用と同様の作用が得られる。
[0064] また、前記プレツシャプレート 11の外側面 l ibにおける前記第 2吸入孔 22aの外周 域の内外を前記シール部材 46によって隔成したことにより、プレツシャプレート 11の 上半側において、内側(前記ロータ 8側)に吸入圧を作用させる一方、外側(前記収 容空間 2aの底部側)に前記リリーフバルブ 40及び前記還流通路 29から還流される 低圧の作動流体を作用させることが可能となり、プレツシャプレートの軸方向の両側 面 1 1 a, l ibに作用する流体圧をバランスさせることができる。すなわち、ポンプの吐 出圧によってプレツシャプレート 1 1の上半側がロータ 8側へ変形してしまうことを抑制 することが可能となり、プレツシャプレート 1 1の内側面 1 1 aの上半側がロータ 8側へよ り強く押圧されることによる前記シール面 43の偏摩耗の増大化の抑制が図れる。
[0065] また、前記潤滑溝 44は縦断面ほぼ円環状に形成されて!/、るため、作動流体を潤滑 溝 44内において循環させることが可能となり、該潤滑溝 44の潤滑性のさらなる向上 が図れる。
[0066] さらに、前記プレツシャプレート 1 1は、焼結によって型成形されているため、前記潤 滑溝 44の形状を自由に設定することができる。しかも、焼結材は多孔性材料であるこ と力、ら、その極小孔内に作動流体が溜まることになるため、ロータ 8にプレツシャプレ ート 1 1が摺接する際の潤滑性をさらに向上させることができる。
[0067] 図 9は本発明の第 2の実施の形態を示し、基本的な構成は前記第 1の実施の形態 と同様であり、該第 1の実施の形態における前記潤滑溝 44の形状を変更したもので ある。
[0068] すなわち、前記潤滑溝 44は、前記第 1の実施の形態における前記シール部材 46 によって隔成された低圧帯 Lpの範囲において、残余の範囲の潤滑溝 44の径方向幅 W2よりも狭い径方向幅 W3を有する細溝部 52が周方向に沿って形成されている。
[0069] したがって、この実施の形態によれば、プレツシャプレート 1 1において、両側面 1 1 a , l ibが吐出側の流体圧(高圧)によって押圧される部分、つまり前記両側面 1 1 a, 1 lbに圧力差が発生した場合に軸方向の変形が比較的大きくなりやすい部分につい てはロータ 8との摺接面における潤滑性を確保し、吸入側の流体圧(低圧)によって 押圧される部分、つまり前記両側面 1 1 a , l ibに圧力差が発生した場合でも軸方向 の変形がそれほど大きくなりにくい部分を前記細溝部 52としたことによって、前記低 圧帯 Lpにおけるプレツシャプレート 1 1とロータ 8との摺接面のシール性を向上させる こと力 Sでさる。 [0070] これにより、前記第 1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは勿 論、潤滑量を多く必要とする部分については、前記摺接面における潤滑性を確保し て焼き付き防止を図ることができる一方、比較的少量の潤滑で足りる部分にっレ、ては 、前記摺接面のシール性を向上させて前記背圧溝 41 , 42からの圧力流体の漏出が 抑制されるため、前記摺接面における潤滑性と圧力流体の漏出に伴うポンプ効率の 低下の抑制とを効果的に両立させることができる。
[0071] 図 10は本発明の第 3の実施の形態を示し、前記第 2の実施の形態における前記細 溝部 52を削除して拡大シール面 53を形成し、前記潤滑溝 44の形状を縦断面ほぼ C 字形状に変更したものである。
[0072] すなわち、前記プレツシャプレート 11において、潤滑が必要不可欠な部分につい てのみ前記潤滑溝 44を形成して、多くの潤滑を必要としなレ、部分には前記拡大シー ル面 53を設けたことによって、プレツシャプレート 11とロータ 8との摺接面における潤 滑性とシール性とを両立させることができる。これによつて、前記摺接面における潤滑 性と圧力流体の漏出に伴うポンプ効率の低下の抑制とのより効果的な両立が図れる
[0073] 図 11は本発明の第 4の実施の形態を示し、基本的な構成は前記第 1の実施の形 態と同様であり、該第 1の実施の形態における前記潤滑溝 44の形状を変更したもの である。
[0074] すなわち、前記潤滑溝 44は、前記第 1の実施の形態における前記シール部材 46 によって隔成された低圧帯 Lpの範囲において、残余の範囲における潤滑溝 44の径 方向幅の中心 Pまでの距離 Lよりも短い径方向中心距離 L1を有する直線溝部 54が 図 11中の左右方向に沿って形成されている。
[0075] したがって、この実施の形態によれば、前記第 1の実施の形態と同様の作用効果を 奏すること力 Sできることは勿論、前記潤滑溝 44における前記低圧帯 Lpの範囲に前記 直泉溝部 54を形成したことによって、前記プレツシャプレート 11が軸方向に変形しづ らレ、前記低圧帯 Lpにお!/、て、前記外側シール面 43aが拡大されて第 1吸入側背圧 溝 41からの圧力流体の漏出を低減することが可能になるため、潤滑溝 44における 潤滑性及びシール性の適正化が図れる。 [0076] 前記各実施の形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想 について以下に説明する。
[0077] 請求項(1) 前記潤滑溝は、その横断面形状がほぼ円弧状に形成されていること を特徴とする請求項 1に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0078] この発明によれば、前記潤滑溝を横断面ほぼ円弧状に形成したことによって、この 潤滑溝を通流する際の流路抵抗を小さくすることができるため、該潤滑溝における作 動流体の潤滑性の向上が図れる。
[0079] 請求項(2) 前記潤滑溝は、その縦断面形状がほぼ円環状に形成されていること を特徴とする請求項 1に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0080] この発明によれば、前記潤滑溝を縦断面ほぼ円環状に形成したことによって、作動 流体を前記潤滑溝内にぉレ、て循環させることが可能になるため、該潤滑溝の潤滑性 のさらなる向上が図れる。
[0081] 請求項(3) 前記潤滑溝は、前記プレツシャプレートにおいてポンプ吐出圧による 変形が大きい部分に設けられ、該変形が小さい部分には、前記ロータの内側面との 間をシールするシール面が設けられて!/、ることを特徴とする請求項 1に記載の可変 容量型べーンポンプ。
[0082] この発明によれば、前記潤滑溝を前記プレツシャプレートにお!/、てポンプ吐出圧に よる変形が大きい部分に設け、該変形が小さい部分に前記ロータの内側面との間を シールするシール面を設けたことによって、前記潤滑溝にお!/、て、潤滑性とシール性 を両立させること力 Sでさる。
[0083] 請求項(4) 前記シール面は、前記吐出ポート側に設けられていることを特徴とす る請求項(3)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0084] この発明によれば、前記吐出ポート側は前記プレツシャプレートの軸方向両側にお いて共に高圧となって圧力がほぼ平衡に保たれることから、この圧力流体によるプレ ッシャプレートの軸方向への変形量が比較的小さいために、吐出ポート側に前記シ 一ル面を設けることで、前記背圧溝からの作動流体の漏出を抑制することができる。
[0085] 請求項(5) 前記潤滑溝は、前記プレツシャプレートの軸方向両側の圧力差が大き い部分に設けられ、該圧力差が小さい部分には、前記ロータの内側面との間をシー ルするシール面が設けられて!/、ることを特徴とする請求項(3)に記載のオイルポンプ
[0086] この発明によれば、前記プレツシャプレートの軸方向両側の圧力差が大きい部分で は、この圧力差によってプレツシャプレートが軸方向一方側へ押圧されることに伴つ てプレツシャプレートの変形量も大きくなるため、この部分に前記潤滑溝を形成したこ とによって、プレツシャプレートとロータとの焼き付きを効果的に防止することができる 。一方、前記圧力差が小さい部分には前記シール面を設けることによって、プレツシ ャプレートとロータとの焼き付きを防止しつつも、前記背圧溝からの作動流体の漏出 が抑制される。
[0087] 請求項(6) 前記プレツシャプレートにおける前記フロントボディの収容空間の底部 側に、高圧部分と低圧部分とを隔成するシール部材を設け、
前記シール面を、前記シール部材によって隔成された低圧部分に設けたことを特 徴とする請求項(3)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0088] この発明によれば、前記シール部材によって隔成された低圧部分は、前記プレツシ ャプレートの軸方向両側において低圧となって圧力がほぼ平衡に保たれることから、 プレツシャプレートが軸方向へ変形することが少ないため、この低圧部分に前記シー ル面を設けることで、前記背圧溝からの作動流体の漏出を抑制することができる。
[0089] 請求項(7) 前記プレツシャプレートは、型成形によって形成されたことを特徴とす る請求項 1に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0090] この発明によれば、前記プレツシャプレートを、型成形によって形成したために、前 記潤滑溝の形状を自由に設定することができる。
[0091] 請求項(8) 前記プレツシャプレートは、焼結材によって形成されたことを特徴とす る請求項(7)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0092] この発明によれば、焼結材は多孔性材料であることから、その極小孔内に作動流 体が溜まることになるため、前記ロータに対するプレツシャプレートの潤滑性をさらに 向上させること力 Sでさる。
[0093] 請求項(9) 前記プレツシャプレートは、アルミダイキャスト材によって形成されたこ とを特徴とする請求項(7)に記載の可変容量型べーンポンプ。 [0094] この発明によれば、前記プレツシャプレートをアルミダイキャスト材によって形成した ことによって、装置全体の軽量化が図れる。また、このアルミダイキャスト材に耐摩耗 性材料を適宜添加することによって、前記ロータとの耐摩耗性を調整することが可能 となる。
[0095] 請求項(10) 前記潤滑溝は、円周方向位置で異なる形状を有することを特徴とす る請求項(7)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0096] この発明によれば、潤滑量を多く必要とする部分や比較的少量の潤滑量で足りる 部分など、円周方向位置に応じて潤滑量を調整することができる。
[0097] 請求項(11) 前記潤滑溝は、円周方向の一部分にのみ設けられることを特徴とす る請求項(10)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0098] この発明によれば、潤滑を必要とする部分には前記潤滑溝を設け、潤滑を必要とし なレ、部分には前記潤滑溝を設けずに前記シール面を形成することによって、潤滑性 とシール性の両立を図ることができる。
[0099] 請求項(12) 前記潤滑溝は、円周方向位置で異なる径方向幅を有することを特徴 とする請求項(10)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0100] この発明によれば、潤滑量を多く必要とする部分につ!/、ては、前記潤滑溝の径方 向幅を拡大することによって潤滑性を向上させることができ、前記プレツシャプレート と前記ロータとの焼き付き防止が図れる一方、比較的少量の潤滑で足りる部分につ いては、前記潤滑溝の径方向幅を縮小することによってシール性を向上させることが でき、前記背圧溝からの作動流体の漏出が抑制される。
[0101] 請求項(13) 前記潤滑溝は、円周方向位置において中心までの距離が異なること を特徴とする請求項(10)に記載の可変容量型べーンポンプ。
[0102] この発明によれば、前記潤滑溝を、円周方向位置において中心までの距離を変化 させたことによって、潤滑性及びシール性の適正化が図れる。
[0103] 本発明は、前記各実施の形態の構成に限定されるものではなぐ例えば前記各吸 入ポート 15, 22、各吐出ポート 19, 24及び各背圧溝 41 , 42, 47, 48の形状や大き さなどを、ポンプ装置の仕様や大きさなどによってそれぞれ自由に変更することがで きる。 [0104] また、前記第 2、第 3の実施の形態における前記細溝部 52及び拡大シール面 53を それぞれ前記吐出領域 Bの範囲に、つまり図 9及び図 10においてほぼ上下対称に 形成することにより、前記シール部材 46及びシール保持溝 45を省略することも可能 である。
[0105] この場合、前記プレツシャプレート 11の軸方向の両側面 11a, l ibに対して共にポ ンプ吐出圧が作用して軸方向の圧力が比較的バランスされる前記吐出領域 Bの周方 向範囲には前記細溝部 52及び拡大シール面 53が設けられ、プレツシャプレート 11 の両側面 11a, l ibにおいて圧力差が顕著となる前記吐出領域 Bを除く範囲にのみ 前記潤滑溝 44が設けられていることから、前記背圧溝 41 , 42からの圧力流体の漏 出を抑制しつつ、プレツシャプレート 11の摺接面の焼き付きを防止することができる。 しかも、前記シール部材 46及びシール保持溝 45を設ける必要がないため、製造コス トの低廉化が図れる。
[0106] そして、前記潤滑溝 44は横断面ほぼ円弧状に形成することも可能であり、この場合 、前記潤滑溝 44内を圧力流体が通流する際の流路抵抗を小さくすることができるた め、該潤滑溝 44における圧力流体の潤滑性の向上が図れる。
[0107] さらに、前記プレツシャプレート 11は、アルミダイキャスト材によって形成することも 可能であり、この場合にはポンプ装置全体の軽量化が図れる。また、このアルミダイ キャスト材に耐摩耗性材料を適宜添加することによって、ロータ 8との摺接時における 耐摩耗性を調整することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0108] [図 1]本発明に係る可変容量型べーンポンプの第 1の実施の形態を示し、本発明の 主要部を説明する図 7の要部拡大図である。
[図 2]本発明に係る可変容量型べーンポンプのリアボディの正面図である。
[図 3]本発明に係る可変容量型べーンポンプのプレツシャプレートの正面図である。
[図 4]本発明に係る可変容量型べーンポンプのプレツシャプレートの背面図である。
[図 5]本発明に係る可変容量型べーンポンプの潤滑溝の溝位置及び溝幅の関係に 基づく潤滑効果を調査した試験結果を示すグラフである。
[図 6]本発明に係る可変容量型べーンポンプの潤滑溝の溝深さによる潤滑効果を調 查した試験結果を示すグラフである。
[図 7]本発明に係る可変容量型べーンポンプの縦断面図である。
[図 8]図 7の A— A泉断面図である。
[図 9]本発明に係る可変容量型べーンポンプの第 2の実施の形態を示し、プレツシャ プレートをロータ側からみた正面図である。
[図 10]本発明に係る可変容量型べーンポンプの第 3の実施の形態を示し、プレツシ ャプレートをロータ側からみた正面図である。
[図 11]本発明に係る可変容量型べーンポンプの第 4の実施の形態を示し、プレツシ ャプレートをロータ側からみた正面図である。
符号の説明
1···ポンプボディ
2···フロントボディ
3a…リアボディの内側面
6···カムリング
7···駆動軸
8…ロータ
8a…スロット
8d…ロータの内側面
10a…第 1流体圧力室
10b…第 2流体圧力室
11···プレツシャプレート
11 a · · ·プレツシャプレートの内側面
12…ベーン
13···ポンプ室
15···第 1吸入ポート(吸入ポート)
19···第 1吐出ポート(吐出ポート)
22· ··第 2吸入ポート(吸入ポート) 24···第 2吐出ポート(吐出ポート)
26···貫通孔
30···流量制御弁
41 · · ·第 1吸入側背圧溝 (背圧溝)
42·· ·第 1吐出側背圧溝 (背圧溝)
43···シーノレ面
44···潤滑溝
47·· ·第 2吸入側背圧溝 (背圧溝)
48 · ··第 2吐出側背圧溝 (背圧溝)
L · · ·潤滑溝の径方向幅の中心 Pまでの距離
W1 · ··シール面の径方向幅
λ¥2···潤滑溝の径方向幅
D…潤滑溝の深さ

Claims

請求の範囲
[1] 内部に収容空間を有するフロントボディと、前記収容空間を閉塞するリアボディと、か らなるポンプボディと、
該ポンプボディ内に貫装されて回転自在に支持された駆動軸と、
該駆動軸の外周に固定され、前記収容空間内に収容されたロータと、
該ロータの径方向に放射状に切欠形成された複数のスロット内にそれぞれ出没自 在に収容されたべーンと、
前記ロータの外周側に揺動可能に設けられて、隣接する前記各べーンと前記ロー タと共に複数のポンプ室を画成するカムリングと、
前記ロータ及びカムリングの内側面と前記収容空間の底面との間に挟持状態に配 置され、前記収容空間の底部側からポンプ吐出圧を受けることによって前記ロータ側 に押圧されて前記ロータの内側面と摺接するプレツシャプレートと、
前記カムリングの外周側に形成されて、該カムリングの偏心量を制御する第 1流体 圧力室及び第 2流体圧力室と、
前記第 1流体圧力室又は第 2流体圧力室の圧力を制御する圧力制御手段と、を備 え、
前記リアボディ又は前記プレツシャプレートの前記ロータ側の各内側面のうち少なく とも一方に設けられて、前記各ポンプ室の容積が増大する領域に開口する一つの吸 入ポート及び前記各ポンプ室の容積が減少する領域に開口する一つの吐出ポートと 前記プレツシャプレートに軸方向に沿って貫通形成されて前記駆動軸が揷通する 貫通孔と、
前記プレツシャプレートの内側面における前記ロータとの摺接面に形成され、前記 スロットの底部側に圧力流体を供給する背圧溝と、
該背圧溝と前記貫通孔との間に形成されて、前記ロータの内側面と摺接するシー ノレ面と、
該シール面に周方向に沿って形成された潤滑溝と、を有する可変容量型べーンポ ンプにおいて、 前記潤滑溝の径方向幅を、前記シール面の径方向幅の 10パーセントから 25パー セントの範囲に設定すると共に、前記潤滑溝の径方向幅の中心から前記貫通孔の内 周面までの距離を、前記シール面の径方向幅の 24パーセントから 70パーセントの範 囲に設定したことを特徴とする可変容量型べーンポンプ。
[2] 前記潤滑溝の深さを、該潤滑溝の径方向幅の 25パーセントより大き!/、範囲に設定し たことを特徴とする請求項 1に記載の可変容量型べーンポンプ。
[3] 前記潤滑溝の径方向幅を、前記シール面の径方向幅の 15パーセントから 20パーセ ントの範囲に設定したことを特徴とする請求項 1に記載の可変容量型べーンポンプ。
[4] 前記潤滑溝の径方向幅の中心から前記貫通孔の内周面までの距離を、前記シール 面の径方向幅の 30パーセントから 45パーセントの範囲に設定したことを特徴とする 請求項 1に記載の可変容量型べーンポンプ。
[5] 前記潤滑溝の径方向幅の中心から前記貫通孔の内周面までの距離を、前記シール 面の径方向幅の 30パーセントから 45パーセントの範囲に設定したことを特徴とする 請求項 3に記載の可変容量型べーンポンプ。
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